Obiettivi formativi
The course will first address the problem of fault modeling, with reference to the automotive environment, to then study testing, design testability and hardware in the loop approaches. Then, onboard monitoring and diagnosis will be addressed, to finally study fault tolerant techniques for reliable systems’ design. The course will include laboratory experiences, and possible seminars given by experts in the field from the industrial world.
Prerequisiti
Basic concepts of digital electronics.
Contenuti dell'insegnamento
Effetti di guasti di tipo bridging resistivo nella rete di distribuzione del clock di circuiti integrati implementati in tecnologie scalate.
Effetti di guasto di tipo crosstalk in bus di sistemi ad alte prestazioni, e tecniche tradizionali per ridurre gli effetti di guasto di tipo crosstalk.
Generazione di guasti di tipo transitorio e soft errors in data-paths di circuiti integrati implementati in tecnologie scalate. Metodologie per l'irrobustimento di circuiti combinatori ed elementi di memoria.
Principali meccanismi di degrado nei circuiti integrati implementati in tecnologie scalate, e loro impatto sull’affidabilità. Tecniche di progettazione per ridurre l'impatto dei meccanismi di degrado sull’affidabilità.
Error Correcting Codes: Introduzione ai codici di tipo Linear Parity Check; Single Error Correction Hamming Codes; codici di tipo Single Error Correction/Double Error Detection Hsiao; Circuiti di Codifica e di Decodifica.
Il corso prevede sessioni in laboratorio su: Simulazioni a livello elettrico di guasti di tipo bridging resistivo, di guasto di tipo crosstalk e di guasti di tipo transitorio, e analisi dei loro effetti in alcuni circuiti di interesse.
Programma esteso
Effetti di guasti di tipo bridging resistivo nella rete di distribuzione del clock di circuiti integrati implementati in tecnologie scalate.
Effetti di guasto di tipo crosstalk in bus di sistemi ad alte prestazioni, e tecniche tradizionali per ridurre gli effetti di guasto di tipo crosstalk.
Generazione di guasti di tipo transitorio e soft errors in data-paths di circuiti integrati implementati in tecnologie scalate. Metodologie per l'irrobustimento di circuiti combinatori ed elementi di memoria.
Principali meccanismi di degrado nei circuiti integrati implementati in tecnologie scalate, e loro impatto sull’affidabilità. Tecniche di progettazione per ridurre l'impatto dei meccanismi di degrado sull’affidabilità.
Error Correcting Codes: Introduzione ai codici di tipo Linear Parity Check; Single Error Correction Hamming Codes; codici di tipo Single Error Correction/Double Error Detection Hsiao; Circuiti di Codifica e di Decodifica.
Il corso prevede sessioni in laboratorio su: Simulazioni a livello elettrico di guasti di tipo bridging resistivo, di guasto di tipo crosstalk e di guasti di tipo transitorio, e analisi dei loro effetti in alcuni circuiti di interesse.
Bibliografia
J. Segura C. F. Hawkins, “CMOS Electronics – How It Works, How It Fails” IEEE Press – Wiley, 2004
M. L. Bushnell, V. D. Agrawal, “Essential of Electronic Testing”, Kluwer Academic Publishers, 2000
M. Abramovici, M. A. Bruer, A. D. Friedman, “Digital Systems Testing and Testable Design”, Computer Science Press, 1990
S. Mourad, Y. Zorian, “Principles of Testing Electronic Systems”, Essential of Electronic Testing”,Wiley, 2000
N. K. Jha, S. Kundu, “Testing and Reliable Design of CMOS Circuits” Kluwer Academic Publishers, 1990
P. K. Lala, “Self-Checking and Fault Tolerant Digital Design”, Morgan Caufmann Publ, 2001
Metodi didattici
Lessons in the classroom and computer exercises performed laboratory.
Modalità verifica apprendimento
Oral examination. Questions will cover any topic addressed in class and in the laboratory. Specific questions may follow aimed at verifying the understanding of specific issues inherent to the topics covered in the course. The final grade will be formulated based on the answers provided to the asked questions.
Altre informazioni
Slides used during classes will be made available to the students. The course will include some seminars from industrial experts in the field.
